松辽盆地北部古中央隆起带基底岩石弹性参数测试及特征分析

古中央隆起带基底上覆地层缺失断陷期沉积地层,基岩暴露地表时间长,风化壳普遍发育。基底岩性复杂,主要发育花岗岩、浅变质沉积岩及浅变质火山岩3大类岩石;基底主要发育花岗岩、变质岩储层,不同类型储层的裂缝发育程度不同。钻井揭示:花岗岩的脆性大,易形成裂缝,花岗岩储层物性最好,属于孔隙—裂缝型储层;基底花岗岩风化壳储层非均质性强,储层物性较差,以裂缝为主。目前有关基底花岗岩和变质岩的岩石物理弹性参数特征的实验室研究较少。为此,采用超声频段和地震频段弹性参数测试方法,系统分析了围压及孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响,研究了不同孔隙度和饱和状态下岩石弹性参数与微裂缝密度及孔隙纵横比的关系;应用弹性参数交会分析,明确了基底风化壳储层及裂缝敏感参数,建立了符合基底孔隙—裂缝型储层特征的岩石物理模型,获得以下成果和认识:(1)对松辽盆地北部古中央隆起带基底33块岩性样品,采用超声频段和地震频段实验测试,测得的标准铝块的超声频段纵波速度(6430 m/s)与参考值(6400 m/s)基本相同,相对误差为0.5%,精度较高。(2)随着围压增加,在水饱和和气饱和状态下纵、横波速度均增大,且横波速度变化不大。随着孔压增加,在水饱和和气饱和状态下纵、横波速度均呈降低趋势,且在气饱和状态下纵波速度的变化量大于水饱和状态,在水饱和和气饱和状态下横波速度的下降趋势相似。(3)不同压力的超声频段和地震频段速度差异表明微裂隙是影响频散绝对变化量的主要因素,随着压力增加,微裂隙逐渐闭合,孔隙间的流体流动效应减弱,喷射效应降低。(4)地震频段和超声频段储层敏感参数优选结果相同,即v_(P)/v_(S)(纵横波速度比)、ν(泊松比)、λ(拉梅系数)、λ/μ(拉梅系数/剪切模量)、λ_(ρ)(拉梅系数×密度)等参数对流体最敏感,可作为识别基底风化壳的储层敏感参数。(5)在裂缝密度为3条/m、裂缝倾角为50°的条件下建立了饱和度—孔隙度解释图板,在含水饱和度为50%、裂缝倾角为50°的条件下建立了裂缝密度—孔隙度解释图板,为风化壳孔隙—裂缝型储层预测奠定了理论基础。